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本文通过对金光红、联苯胺黄、永固红2B(BBC)为代表的三种偶氮有机颜料
的生产过程、反应机理等进行了定量、定性分析研究,对生产过程中产生的生产
废水的特性进行了理论分析,并由此提出该生产过程中产生废水的可能处理工
艺。
本论文主要以这三种颜料为代表的偶氮有机颜料生产废水为研究对象,针对
该废水有机物浓度与难降解有机物浓度高的特点,提出了铁曝气—中和混凝沉淀
—水解酸化—好氧生化—混凝沉淀—氧化的处理工艺,并对该工艺进行了相应的
试验和相关理论研究。
偶氮颜料生产废水的B/C=0.24,生化降解性能属于一般,但是偶氮化合物
本身属于生物难降解物质,且其中的OS活化剂的主要要成分表面活性剂
OP10(壬基酚环氧乙烯醚)也属于生化难降解物质,产生大量泡沫影响好氧生化处
理。
通过资料研究和前人试验研究的分析,本文对偶氮有机颜料废水的物化处理
工艺主要侧重于铁曝气—中和混凝沉淀工艺。铁曝气原理主要是以铁为阳极,
Fe3C为阴极的原电池。在铁屑表面有许多这样的微小原电池。在两极上可发生阳
极反应Fe→Fe2++2e,阴极反应2H++2e→H2或O2+2H2O+4e→40H-。新
生态氢具有很高的反应活性,能与废水中许多组分发生氧化还原反应,破坏颜料
的发色或助色基团,甚至使其断键,失去发色能力;使某些难生化降解的物质转
变为易生化处理的物质,提高废水的可生化性。铁曝时间采用8小时,降低pH值
至2进行铁曝气,铁曝的CODCr去除率可达34%左右,中和混凝沉淀pH值调至8,
CODcr去除率可达27%左右,色度去除非常有效。
废水的生化部分主要研究了水解酸化—好氧工艺。通过厌氧菌对物化处理后
的废水中有机高分子物质进一步降解,将有机高分子物质部分分解为小分子物
质,提高废水的可生化性,最终通过好氧工艺对废水进生二级生化处理。生化出
水再辅以混凝沉淀、次氯酸钠氧化的深度处理,使出水能达到《GB8978-1996
国家排放标准》一级排放标准。生化部分对好氧池停留时间进行了研究,针对不
同停留时间作了试验分析。水解酸化池停留时间为26.7h,好氧池停留时间分别
为9.6h、18h、26.7h、39.6h。停留时间为9.6小时CODCr去除率在75%左右;停
留时间为18h时,CODCr去除率在80%左右;;停留时间为26.7h和39.6h,CODCr
去除率稳定在82%左右。建议好氧池水力停留时间不少于10小时。后处理PFS的最
佳投加量在240 mg/L左右,COD去除率在24%;次氯酸钠溶液最投加量在450~
500mg/L左右,折合成有效氯在45~50mg/L左右,COD去除率在35%左右,出水
CODCr在75mg/L左右,出水BOD为16mg/L,最终出水色度均在50倍以下。
采用铁曝气—中和混凝沉淀—水解酸化—好氧生化—混凝沉淀—氧化的处
理工艺对偶氮颜料生产废水进行试验可以达到较好的处理效果;总的CODCr去除
率高,达到94%左右,且色度去除效果明显,色度从350倍降到15~20倍左右,
出水达到排放标准。
[关键词]偶氮颜料生产废水,偶氮化合物,壬基酚环氧乙烯醚,铁曝气-中和混凝沉淀,水解酸化—好氧处理工艺,混凝沉淀,次氯酸钠氧化